[發(fā)明專利]發(fā)電裝置以及發(fā)電方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410077843.1
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN104038123A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 橋本宏一郎;足立成人;松村昌義;松田治幸
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: H02P9/04
• 分類號: H02P9/04;F01C13/00;F01D15/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 閆小龍;劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具備感應(yīng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電裝置以及使用感應(yīng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電方法。

背景技術(shù)

從以前開始，就已知有各種使用同步發(fā)電機(jī)的發(fā)電裝置。例如，在日本特開2002-155846號中，公開了一種發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置具備：設(shè)置在上水道配管系統(tǒng)的水輪機(jī)；由該水輪機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的同步發(fā)電機(jī)；以及對同步發(fā)電機(jī)的輸出進(jìn)行變換而供給到系統(tǒng)的電力變換裝置。因?yàn)樵谠摪l(fā)電裝置中使用的同步發(fā)電機(jī)需要用于使勵(lì)磁電流流過二次線圈的電壓調(diào)整器等，所以，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)電機(jī)本身大，而且是高價(jià)的。

因此，提出了例如像日本特開2007-28697號所公開的那樣的使用結(jié)構(gòu)簡易且廉價(jià)的感應(yīng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電裝置。該發(fā)電裝置具備水輪機(jī)、由該水輪機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的感應(yīng)發(fā)電機(jī)以及與感應(yīng)發(fā)電機(jī)連接的逆變器（inverter）。該感應(yīng)發(fā)電機(jī)能通過從系統(tǒng)電源等得到勵(lì)磁電流而進(jìn)行發(fā)電。此外，逆變器調(diào)整從系統(tǒng)電源等供給到感應(yīng)發(fā)電機(jī)的交流電流（勵(lì)磁電流）的頻率。

在這樣的發(fā)電裝置中，在開動時(shí)，即，當(dāng)水輪機(jī)開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，伴隨著感應(yīng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)數(shù)的增大，通過逆變器使供給到感應(yīng)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流的頻率慢慢地變大。而且，當(dāng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)數(shù)變得比同步速度（旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度）大時(shí)，從感應(yīng)發(fā)電機(jī)向與該感應(yīng)發(fā)電機(jī)連接的系統(tǒng)供給電力（電流）。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

在感應(yīng)發(fā)電機(jī)中，在開動時(shí)，當(dāng)將流過系統(tǒng)的電流作為勵(lì)磁電流而使其直接流入時(shí)，會在無電壓狀態(tài)下與系統(tǒng)成為并聯(lián)，因此，會瞬間地從系統(tǒng)向感應(yīng)發(fā)電機(jī)流過比額定電流大的（例如，額定電流的5～8倍的）過電流（開動電流、突入電流）。因此，在使用上述的感應(yīng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電裝置中，設(shè)置有逆變器，該逆變器以在發(fā)電裝置的啟動時(shí)與感應(yīng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)數(shù)的上升相配合地使從系統(tǒng)流入的電流（勵(lì)磁電流）的頻率慢慢變大的方式進(jìn)行調(diào)整。像這樣，因?yàn)樵诰邆涓袘?yīng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電裝置中設(shè)置有用于抑制開動電流的裝置（逆變器等），所以，成本會增大。

因此，鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種能一邊抑制成本一邊抑制在感應(yīng)發(fā)電機(jī)的開動時(shí)產(chǎn)生的開動電流的發(fā)電裝置以及發(fā)電方法。

用于解決課題的方案

為了解決上述課題，作為本發(fā)明的一個(gè)方案的發(fā)電裝置，具備：感應(yīng)發(fā)電機(jī)；對連接所述感應(yīng)發(fā)電機(jī)和流過規(guī)定的頻率的交流電流的電路的連接電路進(jìn)行開閉的開閉器；控制所述開閉器的開閉的控制部；以及通過供給工作介質(zhì)而使所述感應(yīng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的膨脹機(jī)。而且，所述控制部在供給所述工作介質(zhì)而使所述膨脹機(jī)開始對所述感應(yīng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動之后，進(jìn)行關(guān)閉所述開閉器的控制。

此外，作為本發(fā)明的另一個(gè)方案的發(fā)電方法是使用與膨脹機(jī)連接的感應(yīng)發(fā)電機(jī)的發(fā)電方法，具備：向所述膨脹機(jī)供給工作介質(zhì)的工作介質(zhì)供給工序；以及對連接所述感應(yīng)發(fā)電機(jī)和流過規(guī)定的頻率的交流電流的電路的連接電路進(jìn)行開閉的電路開閉工序。而且，在所述電路開閉工序中，在所述工作介質(zhì)供給工序中供給所述工作介質(zhì)而使所述膨脹機(jī)開始對所述感應(yīng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動之后，關(guān)閉所述連接電路。

根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，與在膨脹機(jī)不對感應(yīng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的狀態(tài)下連接感應(yīng)發(fā)電機(jī)和電路的情況相比，能使為使感應(yīng)發(fā)電機(jī)接受勵(lì)磁電流的供給而使感應(yīng)發(fā)電機(jī)與電路連接的時(shí)點(diǎn)的感應(yīng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)數(shù)（旋轉(zhuǎn)頻率）與從電路流入到感應(yīng)發(fā)電機(jī)的交流電流的頻率的差（所謂的轉(zhuǎn)差率）變小，由此，即使不設(shè)置逆變器等用于抑制開動電流的裝置，也能在發(fā)電裝置的開動時(shí)，抑制感應(yīng)發(fā)電機(jī)與電路連接時(shí)從電路流入到感應(yīng)發(fā)電機(jī)的開動電流（起因于感應(yīng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率與從電路流入的交流電流的頻率的差的過電流）。

優(yōu)選在本發(fā)明的發(fā)電裝置中具備檢測所述感應(yīng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)數(shù)的旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器，所述控制部基于所述旋轉(zhuǎn)數(shù)檢測器的旋轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行關(guān)閉所述開閉器的控制。

根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榛谒鶛z測的感應(yīng)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)數(shù)連接感應(yīng)發(fā)電機(jī)與電路，所以，在感應(yīng)發(fā)電機(jī)與電路連接的時(shí)點(diǎn)，由膨脹機(jī)對感應(yīng)發(fā)電機(jī)可靠地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動（即，感應(yīng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子可靠地旋轉(zhuǎn)）。因此，與在感應(yīng)發(fā)電機(jī)停止的狀態(tài)下連接感應(yīng)發(fā)電機(jī)與電路的情況相比，能使旋轉(zhuǎn)頻率與交流電流的頻率的差可靠地變小，其結(jié)果是，能在與電路進(jìn)行連接時(shí)可靠地抑制從電路流入到感應(yīng)發(fā)電機(jī)的開動電流。